اندازه گیری نویز پروانه دریایی در تونل کاویتاسیون
DESCRIPTION
در این مقاله اندازه گیری نویز پروانه دریایی مغروق در تونل کاویتاسیون مورد بررسی قرار گرفته است. سیگنالهای ثبت شده در دو هیدروفون استخراج و با استفاده از روش یک – سوم اکتاو در متلب مورد ارزیابی قرار گرفته است. سیگنالهای استخراج شده در شرایط عملکردی مختلف با تغییر در دور پروانه، سرعت جریان و اثرات افت فشار در تونل کاویتاسیون ثبت می‌شود. شرایط ایجاد کاویتاسیون در تونل کاویتاسیون، ایجاد و نحوه افزایش و توسعه کاویتاسیون از طریق افزایش دور پروانه، کاهش فشار و تاثیر آن بر تولید نویز مورد بررسی قرار گرفته است. مجموعه سیگنالهای ثبت شده با توجه به نحوه اندازه گیری و فرکانس نمونه برداری دارای حجم بالایی است از اینرو با ارائه برنامه‌ای در متلب و استفاده از محیط SPTOOL برای شرایط مختلف تست، و برای هر یک- سوم اکتاو مطابق با روش ارائه شده در ITTC سطح فشار صوت برای دو هیدروفون و در شرایط عملکردی مختلف استخراج می‌شود. نتایج در دو هیدروفون و در فواصل مختلف از منبع تولید صوت مقایسه می‌شود. نتایج این مقاله بعنوان اولین کار تحقیقاتی صورت گرفته در حوزه نویز پروانه در تونل کاویتاسیون در کشور حائز اهمیت و به منظور استفاده در کنترل و کاهش نویز پروانه‌های شناورهای سطحی و زیر سطحی قابل استفاده می‌باشد.TRANSCRIPT
ة ري
شن
ش
عارت
و ات
وص
ي ج
ويتر
ي م
عل
/ل
سام
سو
/ة
ارم
شم
نجپ
/
3131
...
....
......
......
......
......
. 3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
*محمدرضا باقري دانشجوي دکتري مکانيک دريا
کـاميـدرودينـب علمي هيـقط هاي درياييو ديناميک متحرک
دانشگاه صنعتي شريف
محمدسعيد سيف کـاستاد قطب علمي هيدرودينامي
يـهاي دريايرکـو ديناميک متح ي شريفدانشگاه صنعت
حميد مهديقلي
استاديار قطب علمي هيدروديناميک هاي دريـايـيو ديناميـک متحـرک
دانشگاه صنعتي شريف
[email protected] [email protected] [email protected]
SPTOOL
شعا
رتو ا
ت و
صي
جوي
تري
معل
ة ري
شن
/
ل سا
مو
س
/ة
ارم
شم
جپن
/
313
1
......
......
......
......
......
.. 3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
ة ري
شن
ش
عارت
و ات
وص
ي ج
ويتر
ي م
عل
/م
دول
سا
/م
اره
چة
ارم
ش
/1
33
3 ...
......
......
......
......
.....
3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
32.0j
B
شعا
رتو ا
ت و
صي
جوي
تري
معل
ة ري
شن
/
ل سا
مو
س
/ة
ارم
شم
جپن
/
313
1
......
......
......
......
......
.. 3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
K23
K23
0/AEA
P/D
ة ري
شن
ش
عارت
و ات
وص
ي ج
ويتر
ي م
عل
/م
دول
سا
/م
اره
چة
ارم
ش
/1
33
3 ...
......
......
......
......
.....
3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
re dB
شعا
رتو ا
ت و
صي
جوي
تري
معل
ة ري
شن
/
ل سا
مو
س
/ة
ارم
شم
جپن
/
313
1
......
......
......
......
......
.. 3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
mSPL
f
fSPLSPL m log101
r
rSPLSPL log201
mSPL
1SPLSPL
10/10/1010log10 BT SPLSPL
NSPL
uf1f
cf
6
11
2
cff
cu ff 6
1
2
uc fff 1
SPTOOL
SPTOOL
ة ري
شن
ش
عارت
و ات
وص
ي ج
ويتر
ي م
عل
/م
دول
سا
/م
اره
چة
ارم
ش
/1
33
3 ...
......
......
......
......
.....
3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
J
شعا
رتو ا
ت و
صي
جوي
تري
معل
ة ري
شن
/
ل سا
مو
س
/ة
ارم
شم
جپن
/
313
1
......
......
......
......
......
.. 3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
FW-H
ة ري
شن
ش
عارت
و ات
وص
ي ج
ويتر
ي م
عل
/م
دول
سا
/م
اره
چة
ارم
ش
/1
33
3 ...
......
......
......
......
.....
3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
J
J
شعا
رتو ا
ت و
صي
جوي
تري
معل
ة ري
شن
/
ل سا
مو
س
/ة
ارم
شم
جپن
/
313
1
......
......
......
......
......
.. 3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
Cussons K23/ H29 Propeller Dynamometer
xyz
[1] Ross, D. Mechanics of underwater noise, Peninsula Publishing, CA: Los Altos, 1987.
[2] Carlton, J.S. “Marine Propellers and Propulsion”, Butterworth-Heinemann, London. 1994
[3] Malcolm J. Crocker. Encyclopedia of Acoustics, John Wiley and Sons Inc., 1997.
[4] Hanshin Seol, Jung-Chun Suh, Soogab Lee, "Development of hybrid method for the prediction of
underwater propeller noise", Journal of Sound and Vibration 288 (2005): 345–360.
[5] Sharma, S.D., K. Mani, V.H. Arakeri. “Cavitation Noise Studies on marine propellers.” Journal of
Sound and Vibration (1990) 138(2), 255-283.
ة ري
شن
ش
عارت
و ات
وص
ي ج
ويتر
ي م
عل
/م
دول
سا
/م
اره
چة
ارم
ش
/1
33
3 ...
......
......
......
......
.....
3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
[6] Jin-ming, YE, Xiong Ying, LI Fang, Wang zhan-zhi, “Numerical prediction of blade frequency
noise of cavitating propeller.” Journal of Hydrodynamics 2012, 24(3):371-377
[7] Bagheri M.R., M.S. Seif, H. Mahdigholi. “Numerical Simulation of underwater propeller noise.”
International Conference on Marine Technology Kuala Terengganu, Malaysia, 20-22October
2012.
[8] Bagheri, M.R., M.S. Seif, H. Mahdigholi. “Numerical simulation of underwater propeller non-
cavitating noise by FVM method.” 2nd International conference on Vibration and Acoustic, Iranian
Society of Acoustics and Vibration (ISAV), 2012.
[9] Park, Cheolsoo, Hanshin Seol, Kwangsoo Kim, Woojae Seong “A study on propeller noise source
localization in a cavitation tunnel.” Ocean Engineering 36 (2009) 754–762.
[10] Wang, D., M. Atlar, R. Sampson. “An experimental investigation on cavitation, noise, and
slipstream characteristics of ocean stream turbines.” J. Power and Energy.
[11] Korkut, Emin, Mehmet Atlar. “An experimental investigation of the effect of foul release coating
application on performance, noise and cavitation characteristics of marine propellers.” Ocean
Engineering 41 (2012): 1–12.
[12] Hansen, Colin. Fundamentals of acoustics
[13] MATLAB R2012a Software.
[14] Levkovskii, Y.L. “Modelling of Cavitation Noise.” Soviet Physics Acoustics, 1968, Vol. 13, No.
3, pp. 337-339.
[15] ITTC, “Cavitation Committee Report.” 18th International Towing Tank Conference, Kobe, Japan,
1987.
[16] Lovik, A. “Scaling of Propeller Cavitation Noise.” Noise Sources in Ships: Propellers, Nordforsk,
Sweden, 1981.
[17] Sasajima, T., H. Tanibayashi. “Contribution to Cavitation Committee.” Proceedings of 17th
International Towing Tank Conference, Goteborg, Sweden, 1984.
[18] ITTC, “Cavitation Committee Report.” 15th International Towing Tank Conference, The Hague,
the Netherlands, 1978.
[19] ITTC, “Cavitation Committee Report.” 19th International Towing Tank Conference, Madrid,
Spain, 1990.
[20] Bagheri, M.R., H. Mehdigholi, M.S. Seif. “An analysis of hydrodynamics and noise behaviour for
submerged propeller in various conditions by experimental and numerical methods.” Scientific
Research Monthly Journal Modares Mechanical Engineering, Accepted 21 Jan, 2014.
[21] Bagheri, M.R., M.S. Seif, H. Mehdigholi. “Numerical Simulation of underwater propeller noise.”
Journal of Ocean, Mechanical and Aerospace-Science and Engineering, 2014, Vol.4, pp. 1-6.
1. noise
2. cavitation tunnel
3. MATLAB ®
4. International Towing Tank Conference (ITTC),
http://ittc.sname.org (accessed October 1, 2014)
5. cavity collapse
شعا
رتو ا
ت و
صي
جوي
تري
معل
ة ري
شن
/
ل سا
مو
س
/ة
ارم
شم
جپن
/
313
1
......
......
......
......
......
.. 3
mec
h_
ma
g@
ya
ho
o.c
om
6. non-cavitating
7. cavitating
8. monopole noise
9. thickness noise
10. dipole noise
11. loading noise
12. bubble cavitation
13. sheet cavitation
14. cloud cavitation
15. hub tip
16. hub vortex
17. Finite Volume Method
http://www.mech.sharif.ir/web/26983/1
(accessed October 1, 2014)
19. water tank test committee
20. B&K 8103
21. Bruel & Kjaer
22. transducer
23. data acquisition
24. dynamometer
25. FFT
26. acoustic tank